29 de noviembre 2010
Un par de acoplamiento de Drosophila melanogaster.Fuente.
por Merry
En 1983, investigadores de Yale prestado una táctica microbiológicos para estudiar la evolución en un "lugar único gen" en un animal multicelular, el uso de medios de cultivo modificado para seleccionar mutantes nutricionales.Se enfrentaron a las poblaciones de Drosophilapseudoobscura con un medio de cultivo que contienen maltosa o almidón como única fuente de carbohidratos y observar los cambios heredados a la α-amilasa aloenzimasfrecuencias y la ubicación de la enzima en el intestino en el "almidón moscas." Interesante, útil, pero no revolucionario.
Unos años más tarde un doctorado de Yale estudiante que trabaja con la misma recta informó algo inesperado. En cuanto a las poblaciones que habían sido criados en el medio de maltosa o almidón durante un año, se encontró que el almidón preferido vuela para aparearse con las moscas en vez de almidón de maltosa moscas, y asimismo la maltosa moscas preferido compañeros de maltosa. En su documento, concluyó que el comportamiento nuevo pleiotrópicos un subproducto de la adaptación a los diferentes medios de comunicación.
Y así quedó el asunto durante dos décadas hasta revisado por un grupo de cinco investigadores de Israel y uno de Maine, con algunos más interesantes-y microbianos-puntos de vista. (Usted sabía que tenía que haber un microbio al acecho en alguna parte. De lo contrario no estaría escribiendo sobre el comportamiento de apareamiento volar aquí.) En su reciente artículo de PNAS se presentan evidencias de que las moscas criados en diferentes fuentes de alimento puerto de diferentes poblaciones de bacterias comensales, y que son estos microbios que son los casamenteros.
El procedimiento experimental. Una población de moscas se dividió, criado por una serie de generaciones en una o CMY medios de almidón, que se cultiva por separado para una generación en un medio de CMY y, a continuación la prueba de preferencia en el apareamiento. elección de apareamiento múltiples pruebas-fueron realizadas en pozos con cuatro moscas: un macho y una hembra criados en almidón y un macho y una hembra CMY-criados. Fuente.
Estos investigadores usaron una cepa de laboratorio puras de tipo salvaje D. melanogaster criados en la melaza, levadura, harina de maíz a medio agar estándar (CMY).Para sus experimentos, se repartieron las moscas en dos grupos, uno criado en CMY y el otro en un medio de almidón durante el número de generaciones. Todas las moscas se cultivaron a continuación, para una generación más en CMY para eliminar los efectos directos de los propios medios antes de ser probado por su preferencia en el apareamiento. Una vez más hay más homogamic ("entre iguales") apareamientos el CMY moscas prefiriendo CMY moscas, moscas prefiriendo almidón almidón de moscas, extendiendo así los resultados anteriores a otro Drosophilaespecies criadas en un par de diferentes medios de cultivo
Pero los investigadores no se detuvo aquí. A continuación se analiza para ver lo rápido que las preferencias de apareamiento surgió después de la transferencia de los medios de comunicación diferentes. La respuesta fue después de sólo dos generaciones, el primer punto de tiempo que probaron. Esta adaptación casi instantánea por un animal multicelular trajo a la mente una observación anterior de Rosenberg laboratorio de Eugene (uno de los autores de este Drosophila papel) en el estudio de un coral (Oculina patagonica) que se encuentran a lo largo de la costa mediterránea de Israel. Estos corales, que había sido previamente blanqueada cada verano por el patógenoVibrio shiloi, en 2004, pronto se volvieron resistentes a la infección. En un artículo posterior, Ilana Zilber-Rosenberg y Eugene Rosenberg señaló que todas las plantas y animales multicelulares tienen una microbiota compleja que potencialmente les permitan responder rápidamente a las condiciones cambiantes. Cuando nos enfrentamos a un nuevo patógeno, un nuevo herbicida, o algún cambio del medio ambiente de otro modo, es el holobionte-el anfitrión más simbiontes que se actúa por selección natural. La adaptación puede ser resultado de cambios en el genoma del huésped o simbiontes alguna, por la adquisición de nuevos simbiontes o por un cambio en la abundancia relativa de las ya existentes.
Los resultados de las pruebas de preferencia en el apareamiento después de crecer por separado para
11 generaciones de almidón o medio CMY. Fuente.
Volviendo a la Drosophila experimentos, los resultados sugieren que la rápida adquisición de las preferencias sexuales nuevo puede ser debido a un cambio en la mosca de la microbiota. Cualquier evidencia de esto? Almidón y CMY moscas criadas en la presencia de antibióticos ("curar" las moscas) apareamiento al azar exposición. Por otra parte, 16S ARNr análisis mostró una marcada diferencia en la microbiota asociada con la CMY moscas frente a la fécula de moscas. Una especieLactobacillus plantarum, que hizo un 3% de la comunidad en el CMY moscas aumentó a 26% en el almidón de las moscas (cuenta viable de 2,3 x 105 por vuelo). Esto no es demasiado sorprendente, ya que cambiar la dieta de un animal se sabe que alteran la microbiota y L.plantarum hace un activo α-amilasa. Más pruebas?Infección de curar las moscas con L. plantarum restaura sus preferencias sexuales. La infección con otras bacterias cultivables aisladas a partir de almidón moscas, ya sea individualmente o como una mezcla de 41 cepas, no tuvo ningún efecto. La Wolbachia endosimbiontes no parecen estar involucrados en ambos grupos de moscas puerto de la misma Wolbachia cepa, y la infección de curar las moscas con Wolbachia no restaura las preferencias de apareamiento.
Algunas preguntas quedan aquí, no el menor de ellos es cómo estos microbios comensales afectan a la selección de pareja ¿Qué le viene a la mente es que puede alterar las feromonas sexuales volar. Drosophila y muchos otros dípteros llevar a la cadena de hidrocarburos feromonas de largo en su cutícula (la llamada hidrocarburos cuticulares , o CHS). Otras moscas perciben estos compuestos al entrar en contacto o en una distancia corta. Unos 56 CHs fueron recientemente caracterizado en D. melanogaster, algunas de las cuales son específicas de género o se alteran al apareamiento. El grupo Rosenberg hizo una preselección inicial de la historia clínica presente en sus CMY y el almidón de las moscas, en busca de diferencias que podrían atribuirse a la microbiota alterada. De hecho, hubo diferencias para los canales entre las varias CMY y el almidón de las moscas, y estas diferencias se redujeron en curar con antibióticos. Será interesante saber si la L.plantarum hacer algunos de los CHs sí mismos, o cómo se podría alterar la síntesis de CH por el anfitrión.
preferencias de apareamiento (apareamiento selectivo) es una forma de producir aislamiento reproductivo sin separación física, un mecanismo necesario para la especiación simpátrica. Me resulta agradable que un efecto tan grande la evolución parece estar impulsada por una cosa pequeña.
G Sharon, Segal D, Ringo JM, Hefetz A, Rosenberg-que Zilber, E y Rosenberg (2010). bacterias comensales desempeñar un papel en la preferencia de apareamiento de Drosophila melanogaster. Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América PMID: 21041648
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